Bakterie żyjące w symbiozie z algami oczyszczają zasolone ścieki
Przemysł produktów spożywczych i napojów produkuje rocznie olbrzymie ilości ścieków. Choć kwestie wytwarzania ścieków są ściśle regulowane przez unijne dyrektywy, niektóre sektory, szczególnie dotyczy to produkcji konserw rybnych i marynowanych warzyw, przetwórstwa mięsnego, przemysłu garbarskiego i akwakultury, odpowiadają za wytwarzanie bardzo zasolonych ścieków o dużej zawartości materii organicznej. Takie ścieki oprócz tego, że są szkodliwe dla środowiska, są też trudne i drogie do oczyszczenia, szczególnie dla małych przedsiębiorstw. „Wytworzenie energii niezbędnej do nasycenia ścieków tlenem, którym oddychają bakterie rozkładające odpady organiczne, to największy koszt związany z oczyszczaniem ścieków”, zauważa dr Jose Ignacio Lozano, kierownik projektu SALTGAE(odnośnik otworzy się w nowym oknie), finansowanego ze środków UE. Dodając algi do tego równania, zespół projektu ma zamiar obniżyć o 25 % całkowity koszt oczyszczania ścieków. Ale to nie wszystko: wytwarzana w trakcie oczyszczania ścieków energia w postaci biogazu (metanu) może zostać wykorzystana w instalacjach energetycznych oraz do odzyskiwania składników odżywczych (głównie fosforu i azotu), które w nadmiarze mogą zanieczyszczać wodę. Dobrze zarządzana synergia Modułowa technologia oczyszczania ścieków opracowana w ramach projektu SALTGAE polega na oczyszczeniu zasolonych ścieków zawierających znaczne ilości materii organicznej i jednoczesnym waloryzowaniu otrzymanej biomasy do postaci różnych produktów ubocznych. W pierwszym etapie tego procesu ścieki o dużym zapotrzebowaniu biochemicznym tlenu (BZT) są oczyszczane w dwuetapowym procesie fermentacji beztlenowej. W tym momencie materia organiczna jest przekształcana w biomasę przez specjalnie wyselekcjonowane bakterie, posiadające zdolność do adaptowania się do wysokich poziomów zasolenia. Kolejny etap polega na przepuszczeniu częściowo oczyszczonej wody do basenu z algami, gdzie algi we współpracy z bakteriami odzyskują składniki odżywcze (fosfor i azot), waloryzując ekstrakty z alg do postaci substancji chemicznych, powłok jadalnych i nowych materiałów konstrukcyjnych. Dzięki symbiozie bakterie przekształcają pozostałą materię organiczną w dwutlenek węgla, który jest następnie konsumowany przez algi i w obecności światła słonecznego przekształcany w biomasę. Jednocześnie algi wytwarzają tlen, którym żywią się bakterie. Trzeci etap technologii oczyszczania SALTGAE polega na wykorzystaniu technologii membran do eliminacji zasolenia i ponownym wykorzystaniu wysokiej jakości wody. Nowe możliwości dla MŚP Obecnie działają trzy lokalizacje demonstracyjne badające trzy różne scenariusze. „Symbioza bakterii i alg pozwala zaoszczędzić 90 % energii potrzebnej do napowietrzenia i odzyskiwać CO2, który w przeciwnym razie trafiłby do atmosfery. Co więcej, wyprodukowana przez algi biomasa może zostać spożytkowana i odsprzedana”, dodaje menadżer ds. technicznych, Robert Reinhard. Ścieki z przemysłu mleczarskiego są oczyszczane w zakładzie we Włoszech, z przemysłu garbarskiego w zakładzie w Słowenii, zaś ścieki pochodzące z przemysłu hodowli ryb są oczyszczane w Izraelu. Biomasa z alg wyprodukowana we wszystkich tych zakładach została z powodzeniem przetestowana jako składnik kilku produktów: pasz dla prosiąt, jadalnych powłok ochronnych owoców oraz biokompozytów do drukarek 3D. Projekt SALTGAE dostarcza istotnych korzyści sektorowi MŚP, umożliwiając bardziej oszczędne i skuteczne oczyszczanie własnych ścieków oraz sprzedaż biomasy jako nowego źródła dochodów. „Skoro mowa o liczbach, musimy pamiętać, że do usunięcia organicznych zanieczyszczeń rozpuszczonych w jednym metrze sześciennym ścieków potrzeba do 7 kWh energii plus dodatkowo 0,5 kWh energii do napowietrzenia”, tłumaczy dr Lozano. „Choć MŚP stanowią zaledwie 5 % unijnego sektora produktów spożywczych i napojów, na rynku działa w sumie 15 000 przedsiębiorstw, których łączne obroty wynoszą 64 mld EUR. Widać więc, że jest to duży rynek”, podsumowuje Reinhard.
